JPS59210278A - ヒ−トポンプ式冷暖房機の冷媒制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１台の室外ユニットに対し、複数台の室内ユニ
ットを接続し、室外ユニット内に設けられた四方弁によ
って冷媒の流れを冷房時と、暖房時とに切替えて冷暖房
を行なうようにしたヒートポンプ式冷暖房機に係わり、
暖房時における暖房能力を高め、且、圧縮機の過負荷時
における過負荷を軽減することを目的とする。

従来のマルチタイプのヒートポンプ式冷暖房機は第１図
に示すような冷媒制御が行なわれている。

すなわち、第１図において、５１は室外ユニット、６２
はロータリ圧縮機、５３は冷房時と暖房時、冷媒の流れ
を切替える四方弁、５４は冷房時凝縮器、暖房時蒸発器
となる室外熱交換器、６５ａ。

ｓｓｂは第１キヤピラリチユーブ、５６ａ、５６ｂは源
側電磁弁、５７ａ、５了すは室内ユニット５８ａ、６８
ｂと接続し、且、サービスパルプを有した三方弁、５９
ａ、５９ｂは第２キヤピラリチユーブ、６０ａ、６０ｂ
は冷房時蒸発器、暖房時凝縮器となる室内熱交換器、６
１ａ、６１ｂは３　、・ 三方弁、６２ａ、ｅ２ｂはガス側電磁弁、６３ａ。

ｅｓｂは冷房時冷媒がガス側電磁弁６２ａ、６２ｂをバ
イパスして通過し、暖房時は閉止する逆止弁、ｅ４は７
＃：ｘ−ムｖ−タ、６５ａ、ｅｓｂは冷房時、暖房時共
にインジェクション用キャピラリチューブ６６を通して
ロータリ圧縮機５２に、常時少量の冷媒を送シ込む逆止
弁、６７は冷房時、暖房時のいずれの時°でも異常高圧
になった時に、その高圧圧力に応じて開度が調節され、
冷媒を吸入管６８側に戻して低温にし、圧縮機６２の異
常高圧を抑制する為の高圧圧力調整弁、６９は吐出管、
７０ａ、７０ｂはキャピラリチューブである。

従来はこうした冷媒回路が構成され、仮に、暖房時、逆
止弁６５ａ、ｅｔｓｂに少量の気液混合の冷媒が流れた
場合、（インジェクション用のキャピラリチューブ６６
の抵抗によって）同インジェクション用のキャピラリチ
ューブ６６より圧縮機６２に戻す冷媒が、室内ユニ７）
５８ａ、５８ｂの室内熱交換器６０ａ、６０ｂで凝縮さ
れ、キャピラリチューブ６９ａ、５９ｂで減圧され気液
混合冷媒となって戻るが、その気液混合は主に液冷媒で
圧縮機内のシリンダー内の圧縮中のガスに噴射し、温度
上昇を緩和する為に、暖房能力が落ちる欠点と、同じく
暖房時室内及び室外の温度が上昇した時、圧縮機５２は
過負荷状態となり、高圧圧力調整弁６７によって吸入管
６８側に冷媒を戻すようにしているが、冷媒が気液混合
である為に、十分な冷媒量が吸入管側に戻らず、過負荷
時における圧縮機の負担は太きいものになるなどの欠点
を有していた。

本発明は上記従来の欠点を解消するもので、以下にその
実施例を第２図にもとづいて説明する。

第２図において、１は室外ユニット、２はロータリ形の
圧縮機、３は冷房時と暖房時、冷媒の流れを切替える為
の四方弁、４は冷房時凝縮器として作用し、暖房時蒸発
器として作用する室外熱交換器、５は冷房用の第１キヤ
ピラリチユーブ、６ａ。

６ｂは逆止弁、７ａ、７ｂは室内ユニットの操作により
開閉する数個電磁弁、８ａ、ｓｂは室外ユニット１に設
けられた三方弁、９ａ、　９ｂは室内５＋ツ ユニット１０ａ側に設けられた二方弁、１ｏｂは他の室
内ユニットである。１１ａ、１１ｂはそれぞれの室内ユ
ニット１０ａ、１０ｂ内に設けられた冷房用の第２キヤ
ピラリチユーブ、１２ａ、１２ｂは暖房時凝縮冷媒が室
外ユニット１側に流れ、冷房時は流れないように、第２
キャピラリチューブ１１ａ、１１ｂをバイパスして設け
られる逆止弁、１３ａ、１３ｂは暖房時凝縮器、冷房時
蒸発器として作用する室内熱交換器、１４ａ、１４ｂは
二方弁、１６ａ、１６ｂは室外ユニット１の側板に設け
られた三方弁、１６ａ、１６ｂは室内ユニット１０ａ、
１０ｂの操作により、暖房時は開、冷房時は閉となるガ
ス側電磁弁、１７ａ、１７ｂは冷房時ガス冷媒が流通し
、暖房時は流通せず、冷房時、電磁弁１６ａ、１６ｂを
バイパスする如く設けられた逆止弁、１８は液冷媒を気
化させるアキュームレータ、１９は高温高圧ガスが吐出
する吐出管、２ｏは吸入管、２１は高圧圧力調整弁で、
運転時、圧縮機２からの吐出冷媒が異常に高くなった時
、配管２２内の圧力が高くなり、冷媒の一部は室外熱交
換器４の一部に設けられた高圧圧力調整弁用の熱交換部
２３で液化され、液化された冷媒は圧力に応じて開度が
調整される高圧圧力調整弁２１を流れて吸入管２０にバ
イパスされ、液冷媒の一部を戻すことによって、高圧圧
力調整弁２１を通過する冷媒量を多くし、圧縮機の負担
を小さくする。２４は暖房時は開、冷房時は閉となる暖
房用電磁弁、２６ａ、　２ｓｂは暖房時のみに冷媒が流
れる暖房配管、２６ａ、２６ｂは暖房時のみ冷媒が流れ
る逆止弁、２７ａ、２７ｂは暖房用の第１キャピラリチ
ー−プ、２８は暖房時のみに、常時、中間圧（第１キヤ
ピラリチユーブ２７ａ。

２７ｂを通過した後であるから）の気液混合冷媒が貯溜
されるセパレータ、２９は暖房時セパレータ２８の上方
からガス冷媒が、圧縮機２のインジェクション回路に流
れる配管、３０は逆止弁、３１は暖房用の第２キヤピラ
リチユーブで、この第２キヤピラリチユーブ３１で中間
圧から低圧となシ室外熱交換器４で蒸発気化し、四方弁
３を経て圧縮機２に戻る。３２はセパレータ２８の下方
に貯溜する液冷媒が通過する暖房用のインジェクション
用キャピラリチューブ、３３．３４は圧縮機２のシリン
ダ内に接続したインジェクション用の配管、３５は冷房
用のインジェクション用キャピラリチューブで、冷房時
室外熱交換器４で凝縮された液冷媒の一部が、圧縮機の
シリンダ内に圧縮中のガスを冷却するに足る冷媒量が流
れ得るキャピラリチューブの長さ選定を行なうものであ
る。

３６ａ、３６ｂはガス側電磁弁１６ａ、１６ｂと、三方
弁１ｅｉａ、１５ｂの間より取出した配管３７ａ。

３７ｂに設けられた均圧用キャピラリチューブで、この
均圧用キャピラリチューブ３６ａ、３６ｂは吸入管２ｏ
に接続され、室内ユニッ）１０ａ、１０ｂのいずれか一
方が停止にした時、停止した室内ユニットの室内熱交換
器内の凝縮冷媒を吸入管側の圧力と均一にして、高圧の
液冷媒を除々に回収する為に設けられたものである。

上記構成において、冷房時は通常の冷凍サイクル運転が
行なわれる。即ち、圧縮機２で圧縮されたガス冷媒は、
四方弁３．室外熱交換器４、ここで凝縮され、冷房用の
第１キヤピラリチユーブ５、（一部の液冷媒が冷房用の
インジェクションキャピラリチューブ３５を通る）、逆
１ト弁ｅａ、６ｂ、。

ガス側電両弁ｙａ、７Ｊ三方弁ｓａ、ｓｂ（この時暖房
用電磁弁２４は閉であるから逆止弁２６ａ。

２６ｂには流れない）、室内ユニット１ｏａ。

１０ｂ（７）第２キヤピラリチユーブ１１　ａ　、　１
１３室内熱交換器１３ａ、１３ｂ、三方弁１５ａ、１　
ｓＪ逆止弁１７ａ、１７ｂ、四方弁３、アキュームレー
タ１８、の冷媒回路となり、高圧圧力が異常に高くなる
と、高圧圧力調整弁２１が開いて、熱交換部２３で凝縮
しだ液冷媒を吸入管２０に戻し、圧縮機の負担を軽減す
る。次に、暖房時は圧縮機２で圧縮されたガス冷媒は四
方弁３、ガス側電磁弁１６ａ、１６ｂ、三方弁１５ａ、
１５ｂ、室内ユニット１０ａ、１０ｂの室内熱交換器１
３ａ。

１３ｂで凝縮され、逆止弁１２ａ、１２Ｊ三方弁ｓａ、
ａｂ、、逆止弁ｅａ、ｓｂによって止められるから、逆
止弁２６ａ　、２６ｂを通り、暖房用の第１キヤピラリ
チユーブ２７ａ　ｌ　２７ｂ、、　暖房　　　− 用電磁弁２４、セパレータ２８に至る。このセパレータ
２８において、主回路となるのは液冷媒が逆止弁３０、
第２キヤピラリチユーブ３１、室外熱交換器４、四方弁
３の暖房回路となるが、液冷媒の一部は配管３４、暖房
用のインジェクション用キャピラリチューブ３２を流れ
て減圧されると共に、ガス冷媒の一部が配管２９を流れ
て、液冷媒と、ガス冷媒の混合された気液混合冷媒が、
配管３３を流れ、圧縮機２のシリンダ内に噴射する。

この時の気液混合冷媒は配管２９からのガス冷媒がほと
んどであって、キャピラリチューブ３２からの液冷媒は
僅かである。又、室内温度、或いは室外温度が上昇して
圧縮する高温高圧冷媒が、異常に高くなり過負荷条件と
なった時、配管２２の圧力も上昇し、高圧圧力調整弁２
１が開らき始め、熱交換部２３で凝縮されだ液冷媒は高
圧圧力調整弁２１を流れて吸入管２ｏに流れてアキュー
ムレータ１８に戻り、圧縮機２の負担を軽減する。次に
、同じく暖房時において、室内ユニット１０ａ。

１０ｂのいずれかを停止した時、室内熱交換器１゜ １０　ａ　、　１０　ｂのいずれか停止した室内熱交換
器内に液冷媒が溜り込むことのないように、ガス側電磁
弁１ｅａ、１６ｂの停止した方が閉となり、配管３７ａ
　、　３７ｂ、更には、均圧用キャピラリチューブ３６
ａ　、３６ｂの停止した方を除々に流れて吸入管２０に
流れ、停止した方の高圧回路を吸入管２０側圧力に落し
ながら冷媒を回収する。

又、例えば、室内ユニッ）　１０　ａを運転中、短時間
にして、室内ユニット１０ｂを同時運転し、又室内ユニ
ッ）　１０　ａを停止にして室内ユニット１０ｂのみの
運転になった時、ガス側電磁弁１６ａが閉となり、この
系統の冷媒は配管３７ａ１均圧用キヤピラリチユーブ３
６ａを流れて除々に吸入管２０に回収されると共に、暖
房用の第１キヤピラリチユーブ２７ａと、暖房用電磁弁
２４及び、セパレータ２８、逆止弁３ｏを介して第２キ
ヤピラリチユーブ３１の間は中間圧になっており、その
中間圧により停止した配管中の冷媒が回収されて、運転
中の室内ユニット１０ｂに回わるので、ｒ四―機２の冷
媒循環量が、一時的に不足して高温１１− になり、圧縮機に負担をかけると云うことはない。

とのように本発明は、冷房運転時は逆止弁３０と、暖房
用電磁弁２４を常時閉にすることにより、セパレータ２
８は冷房主回路から切離され、セパレータ１８に冷媒が
溜り込むことはなく、一方暖房運転時は、配管３３に戻
されるインジェクション用の冷媒が、セパレータ２８の
上方から出るガス冷媒が主流を占め、配管２９を流れる
ガス冷媒と、セパレータ２８の下方から出る液冷媒が配
管３４、暖房用のインジェクションキャピラリチューブ
３２を流れる液冷媒とが合流し、主にガス冷媒の多い気
液混合冷媒となって圧縮機２のシリンダ内に噴射される
から、従来のように主に液冷媒の噴射に比較して吐出温
度を高め、暖房能力を向上することが出来る。又、過負
荷時においても従来は、主に液冷媒の気液混合の冷媒を
戻すのに比較して本発明は、熱交換部２３において、は
とんど液化した液冷媒を、高圧圧力調整弁２１に流通さ
せるから、冷媒体積を大として多量の冷媒流通量を得る
ことが出来、圧縮機の負担を軽減することが出来る。更
には暖房時中間圧力より、インジェクションを通して、
停止中の室内熱交換器内の液冷媒を回収する従来のもの
に比較して、本発明は、暖房時、ガス側電磁弁と、三方
弁の間である高圧側より均圧するように高低差を付ける
ことによって、早く回収出来、室内ユニットに液冷媒が
溜り込む率は少なくなるなどの効果を有するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒートポンプ式冷暖房機の冷媒制御回路
図、第２図は本発明の一実施例におけるヒートポンプ式
冷暖房機の冷媒制御回路図である。 ２・・・・・圧縮機、３・・・・・・四方弁、４・・・
・・・室外熱交換器、７　ａ　、　７　ｂ　＝−−−−
源側電磁弁、１５ａ、１５ｂ・・・・・三方弁、１６ａ
、１６ｂ・・山・ガス側電磁弁、２０・・・・・・吸入
管、２１・・・・・・高圧圧力調整弁、２４・・・・・
暖房用電磁弁、２６ａ、２６ｂ・・川・逆止弁、２７ａ
　、２７ｂ・・・山暖房用の第１キヤピラリチユーブ、
２８・・・・・・セパレータ、２９・・・・・・配管、
３２・・・・・・インジェクション用キャピラリチュー
ブ、１３　ズ　７ ３６ａ　、３６ｂ・・・・・・均圧カキャビラリチュー
ブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、キャピラリチューブ、
   室内熱交換器等を備えたヒートポンプ式冷暖房機を備え
   、冷暖房運転の過負荷時、圧縮機からの吐出冷媒を室外
   熱交換器の一部において液化せしめ、高圧圧力調整弁を
   通して吸入管側に暖房回路と、暖房時、室外ユニットの
   三方弁と源側電磁弁の間より暖房時のみ流通する逆止弁
   、暖房用の第１キヤピラリチユーブ、暖房時開、冷房時
   閉となる暖房用電磁弁を流通してセパレータに至る回路
   と、前記セパレータよシ、主にガス冷媒を圧縮機に流通
   する配管ならびにセパレータより液冷媒を暖房用のイン
   ジェクション用キャピラリチューブを流通して前記配管
   に合流せしめる回路と、更にはガス側電磁弁と、三方弁
   の間より吸入管に接続した均圧用キャピラリチューブと
   を有してなるヒートポンプ式冷暖房機の冷媒制御装置。